JPH055328B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH055328B2
JPH055328B2 JP60113535A JP11353585A JPH055328B2 JP H055328 B2 JPH055328 B2 JP H055328B2 JP 60113535 A JP60113535 A JP 60113535A JP 11353585 A JP11353585 A JP 11353585A JP H055328 B2 JPH055328 B2 JP H055328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnification
objective lens
focus
revolver
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60113535A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61270719A (en
Inventor
Katsuhide Sawada
Hirohiko Shinonaga
Sunao Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP11353585A priority Critical patent/JPS61270719A/en
Priority to US06/867,143 priority patent/US4725720A/en
Publication of JPS61270719A publication Critical patent/JPS61270719A/en
Publication of JPH055328B2 publication Critical patent/JPH055328B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、顕微鏡に係り、特に、倍率選択、
焦点合わせ等を自動的に行うことができるように
した顕微鏡に関する。
This invention relates to a microscope, and in particular, magnification selection,
This invention relates to a microscope that can automatically perform focusing, etc.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、周知の顕微鏡は、被観察体を鮮明な結像
によつて観察するためには、細かな調整作業と熟
練とを必要としていた。このため、工業生産過程
において、迅速且つ大量に被観察体を観察するこ
とは困難であり、倍率選択から焦点合わせまでの
過程を自動的に行うようにした顕微鏡の出現が待
たれていた。 ここで、顕微鏡の調整作業を自動化する場合、
特に、焦点合わせを自動化する場合は、該自動焦
点機構が小型軽量でなければ顕微鏡には不適当で
あるという問題点がある。 例えば、自動焦点用駆動機構として、被観察体
を載置する載物台をDCサーボ機構を採用した場
合、これが大型であり且つ静止位置を保持するた
めのブレーキ装置が必要となり、小型軽量の要請
に反する。 又、ステツピングモータによつて載物台を駆動
する構造を採用した場合は、微小精度位置決めを
するためには、載物台の駆動軸に減速機を介して
該ステツピングモータを接続しなければならず、
装置が大型となると共にバツクラツシの問題が生
ずる他、制動トルクを確保するために、作動中の
発熱が著しいという問題点がある。 更に又、減速機の減速比を1/70以上としなけ
ればならず、このような減速比を得ることは困難
である。 又、従来周知の手段によつて、対物レンズの自
動焦点調整装置を、数秒程度で完了することは可
能であるが、その前作業としての対物レンズ選択
のためのレボルバ回動に多くの時間を要し、これ
に、対物レンズと倍率関係を照合する確認作業を
必要とするならば、更に30秒以上の作業時間が必
要となる。 このため、自動焦点装置の有効性が減殺されて
しまう。 更に又、対物レンズの自動焦点調整を行う場
合、対物レンズの焦点位置に至るまでの載物台の
移動時間及び精度が問題となる。 即ち、顕微鏡のセツト時間を短縮するために
は、載物台の高速移動が望ましいが、高速移動と
した場合に、該載物台を最適位置で静止させるこ
とが困難であり、ハンチング等を生じ易く、又一
般的に、顕微鏡では載物台の移動ストロークが比
較的小さいのでなおさら問題となる。 一方、載物台を低速送りした場合は、顕微鏡の
迅速なセツトが困難となる。 又、対物レンズを自動焦点調整する場合に、焦
点検出器の感度特性等から、被観察体の明るさは
一定量以上必要であり、又、この明るさは、選択
される対物レンズの倍率によつて異なり、被観察
体の明るさをも自動調整できるようにしなけれ
ば、自動焦点調整機構の効果は減殺されてしま
う。 上記に対して、従来、例えば特開昭59−177508
号公報に記載されるような自動焦点装置を備えた
顕微鏡がある。 これは、予め対物レンズの倍率及び種別のデー
タを入力しておき、選択された対物レンズのデー
タ及び種別から、照明光学系、自動合焦装置等を
駆動制御部によつて自動制御するようにしたもの
である。 しかしながら、この顕微鏡は、選択され対物レ
ンズを検出してから、制御装置によつて関連光学
系を制御するものであり、その前提としては、や
はりレボルバ回動等の対物レンズ選択のために多
くの時間を要し、更には、この対物レンズの倍率
関係を照合する確認作業もいずれかの過程で必要
となり、多くの作業時間を要し、自動焦点装置の
有効性が減殺されてしまう。 又、自動焦点装置に関しては、例えば、特開昭
59−182409号公報に開示された顕微鏡合焦点装置
がある。 この顕微鏡の合焦点装置の特徴は、対物レンズ
の倍率が低倍のときはパルスモータを高速で回転
させ、合焦点位置近傍では低速にして、対物レン
ズの低倍のときの合焦作業のスピードアツプを図
ろうとしているが、合焦点位置近傍で低速に切換
えているので、切換え遅れを生じ、ハンチングが
発生する恐れがある。 又、この顕微鏡の場合も、既に光路上にある対
物レンズの倍率から、関連光学系を制御するもの
であり、合焦点装置のパルスモータの速度も、検
出された対物レンズの倍率に基づき、手動で設定
されるものであり、多くの作業時間を要する。
Conventionally, well-known microscopes require detailed adjustment work and skill in order to observe an object to be observed with a clear image. For this reason, it is difficult to observe objects to be observed quickly and in large quantities in the industrial production process, and the emergence of a microscope that automatically performs the process from magnification selection to focusing has been awaited. Here, if you want to automate the adjustment work of the microscope,
In particular, when focusing is automated, there is a problem in that the automatic focusing mechanism is not suitable for use in a microscope unless it is small and lightweight. For example, if a DC servo mechanism is used as the automatic focusing drive mechanism for the stage on which the object to be observed is placed, it is large and requires a brake device to maintain the stationary position, which requires a smaller size and lighter weight. Contrary to. Furthermore, if a structure is adopted in which the stage is driven by a stepping motor, the stepping motor must be connected to the drive shaft of the stage through a reducer in order to perform minute precision positioning. Not necessarily,
As the device becomes larger, there is a problem of backlash, and there is also the problem of significant heat generation during operation in order to secure braking torque. Furthermore, the reduction ratio of the reduction gear must be set to 1/70 or more, and it is difficult to obtain such a reduction ratio. Furthermore, although it is possible to complete the automatic focus adjustment of the objective lens in about a few seconds using conventionally known means, it takes a lot of time to rotate the revolver to select the objective lens as a preparatory work. In short, if this requires confirmation work to check the relationship between the objective lens and the magnification, an additional work time of 30 seconds or more is required. This reduces the effectiveness of the autofocus device. Furthermore, when performing automatic focus adjustment of the objective lens, the time and accuracy of movement of the stage to reach the focal position of the objective lens pose problems. That is, in order to shorten the setup time of the microscope, it is desirable to move the stage at high speed, but when moving at high speed, it is difficult to keep the stage stationary at the optimal position, causing hunting, etc. This is all the more problematic because the movement stroke of the stage is generally relatively small in microscopes. On the other hand, if the stage is moved at a low speed, it becomes difficult to quickly set up the microscope. In addition, when automatically focusing an objective lens, the brightness of the object to be observed needs to be at least a certain amount due to the sensitivity characteristics of the focus detector, and this brightness depends on the magnification of the objective lens selected. Therefore, unless it is possible to automatically adjust the brightness of the object to be observed, the effectiveness of the automatic focus adjustment mechanism will be diminished. In contrast to the above, conventional methods such as JP-A-59-177508
There is a microscope equipped with an automatic focusing device as described in the publication. This allows you to input the data on the magnification and type of the objective lens in advance, and then automatically control the illumination optical system, automatic focusing device, etc. using the drive control unit based on the data and type of the selected objective lens. This is what I did. However, this microscope detects the selected objective lens and then controls the related optical system using a control device, which is based on the premise that many steps are required to select the objective lens, such as rotating the revolver. This is time consuming, and furthermore, confirmation work to check the magnification relationship of the objective lenses is also required at some point in the process, which takes a lot of work time and reduces the effectiveness of the automatic focusing device. Regarding automatic focusing devices, for example,
There is a microscope focusing device disclosed in Japanese Patent No. 59-182409. The feature of this microscope's focusing device is that the pulse motor rotates at high speed when the objective lens magnification is low, and slows down near the in-focus position to speed up the focusing work when the objective lens magnification is low. However, since the speed is switched to a low speed near the in-focus position, there is a possibility that a switching delay may occur and hunting may occur. Also, in the case of this microscope, the related optical system is controlled based on the magnification of the objective lens already on the optical path, and the speed of the pulse motor of the focusing device is also controlled manually based on the detected magnification of the objective lens. This requires a lot of work time.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

この発明は、上記に鑑みてなされたものであつ
て、対物レンズの倍率セツテイングから該選択さ
れた対物レンズに対する載物台の自動焦点調整な
らびに視観察体の明るさを自動的に且つ迅速にセ
ツテイングできるようにした顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。 又、この発明は、顕微鏡を自動焦点調整とした
場合に、対物レンズの選択設定を短時間で行い、
迅速なセツテイングを可能とした顕微鏡を提供す
ることを目的とする。 又、この発明は、顕微鏡を自動焦点調整とした
場合に、載物台の移動装置を軽量且つ小型であつ
て、ハンチングを生じたりすることなく、短時間
で高精度に移動して焦点合わせを行うことができ
るようにした顕微鏡を提供することを目的とす
る。 更に又この発明は、対物レンズの倍率選択設定
に合わせて、自動的に被観察体の明るさを最適に
切換えるようにした顕微鏡を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above, and is capable of automatically and quickly adjusting the magnification of the objective lens, automatically adjusting the focus of the stage for the selected objective lens, and automatically and quickly setting the brightness of the viewing object. The purpose is to provide a microscope that enables In addition, this invention allows selection and setting of objective lenses to be performed in a short time when the microscope is set to automatic focus adjustment.
The purpose of the present invention is to provide a microscope that allows quick setting. In addition, when the microscope is set to automatic focus adjustment, the present invention provides a light and small moving device for the stage, which moves the stage with high precision in a short period of time without causing hunting. The purpose of the present invention is to provide a microscope that can perform the following tasks. A further object of the present invention is to provide a microscope that automatically switches the brightness of an object to be observed to an optimum level in accordance with the magnification selection setting of an objective lens.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この発明は、被観察体を載置する載物台と、前
記被観察体を光照明するための光源と、レボルバ
に配設された複数の対物レンズを含み、前記被観
察体からの反射光及び透過光の少なくとも一方を
受けて拡大結像するための拡大光学系と、接眼レ
ンズを含み、前記拡大光学系による結像観察する
ための観察光学系と、を有してなる顕微鏡におい
て;前記レボルバを回動させるための駆動機構、
この駆動機構により前記レボルバを駆動して選択
された対物レンズを前記拡大光学系の光軸に自動
位置合わせするための倍率選択制御回路、を備え
た倍率選択択装置と;前記観察光学系に臨み、前
記被観察体の拡大結像状態を識別するための焦点
検出器、この焦点検出器の出力信号に基づき、前
記選択された対物レンズに対応する焦点深度の外
側に設定された焦点深度近接域に入るまでの間は
高速で、該焦点深度近接域に入つた後は定常速度
に切換えて、且つ、該定常速度は、対物レンズの
倍率が小さいとき程速くして、焦点位置まで、駆
動機構により前記載物台をレンズ光軸に沿つて駆
動する載物台移動装置、を備えた自動焦点調整装
置と;予め設定された光量設定値に基づき前記光
源の発光量を選択された対物レンズの倍率に対応
して調整する光量調整装置と;観察に先立ち入力
指令される対物レンズの倍率選択信号に基づき、
前記倍率選択装置、前記自動焦点調整装置及び前
記光量調整装置を所定の手順に沿つて自動的に作
動させるための操作卓と、を設けることにより上
記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記載物台移動装置を、前記
載物台に直結されたステツピングモータと、該ス
テツピングモータの静止トルク曲線の安定点の位
置を微小角ずつ段階的に移動させてステツプ角度
を細分化するための複数の励磁相の各相電流の大
きさを、1入力パルス毎に段階的に変化させる励
磁切換装置とを備えて構成することにより上記目
的を達成するものである。 又、この発明は、前記ステツピングモータを、
1−2相励磁の4相基本構造とし、前記励磁切換
装置を、前記ステツピングモータの第1相及び第
2相を90゜位相ずれした略sin波形状軌跡となるべ
く励磁電流を段階的に切換えるように構成して上
記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記倍率選択装置を、前記レ
ボルバに配設された複数の対物レンズの数に対応
させて該レボルバの静止側に取付けられた複数の
位置センサと、該レボルバの回転側に取付けら
れ、前記位置センサのうちの2個に同時に検出さ
れ得る2個の被検知体と、前記位置検出センサの
出力信号から現在対物レンズを認識すると共に支
持された倍率の対物レンズまでの最短回転方向を
特定する回転方向特定回路とを備えて構成するこ
とにより上記目的を達成するものである。
The present invention includes a stage on which an object to be observed is placed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses disposed in a revolver, and includes a stage for placing an object to be observed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses disposed in a revolver. and an enlarging optical system for receiving at least one of the transmitted light and forming an enlarged image, and an observation optical system including an eyepiece and for observing the image formed by the enlarging optical system; A drive mechanism for rotating the revolver,
a magnification selection control circuit for automatically aligning the selected objective lens with the optical axis of the enlarging optical system by driving the revolver by the drive mechanism; , a focus detector for identifying the magnified imaging state of the object to be observed, and a focal depth near range set outside the focal depth corresponding to the selected objective lens based on the output signal of the focus detector. The drive mechanism is operated at high speed until it enters the focus position, and then switches to a steady speed after entering the focal depth near region, and the steady speed is made faster as the magnification of the objective lens becomes smaller. an automatic focus adjustment device comprising: a stage moving device for driving the stage along the lens optical axis; and adjusting the amount of light emitted by the light source based on a preset light amount setting value of the selected objective lens. A light amount adjustment device that adjusts according to the magnification; based on the magnification selection signal of the objective lens inputted prior to observation;
The above object is achieved by providing an operation console for automatically operating the magnification selection device, the automatic focus adjustment device, and the light amount adjustment device according to a predetermined procedure. Further, the present invention includes a stepper motor directly connected to the document table, and a step of moving the position of a stable point of a static torque curve of the stepping motor by minute angles. The above object is achieved by comprising an excitation switching device that changes stepwise the magnitude of each phase current of a plurality of excitation phases for each input pulse to subdivide the step angle. . Further, the present invention provides the stepping motor,
A four-phase basic structure with 1-2 phase excitation is used, and the excitation switching device switches the excitation current stepwise so that the first and second phases of the stepping motor have a substantially sinusoidal waveform locus with a 90° phase shift. The above object is achieved by configuring as follows. Further, in the present invention, the magnification selection device includes a plurality of position sensors attached to the stationary side of the revolver in correspondence with the number of objective lenses disposed on the revolver, and a plurality of position sensors attached to the rotating side of the revolver. two sensed objects that are attached and can be simultaneously detected by two of the position sensors, and the shortest rotation from the output signal of the position detection sensor to the objective lens of the current objective lens and supported magnification; The above object is achieved by configuring the rotation direction specifying circuit for specifying the direction.

【作用】 この発明において、複数の対物レンズのうちの
1つを選択する指令をした後は、該選択された対
物レンズの光軸へのセツテイング、載物台の、前
記選択された対物レンズの焦点位置へのセツテイ
ング、被観察体の明るさを、前記選択された対物
レンズの倍率に対応して調整するセツテイングが
自動的に、且つ迅速、正確になされる。 又、この発明において、載物台を対物レンズの
焦点位置に移動するための載物台移動装置は、選
択された対物レンズに対応する焦点深度の外側に
設定された焦点深度近接域に入るまでの間は高速
で、且つ、該焦点深度近接域に入つた後は定常速
度で、載物台を移動し、即ち、焦点深度に入る前
の焦点深度近接域から移動速度を落して、確実
に、且つハンチングを起したりすることなく、自
動焦点合せがなされる。 又この発明において、前記載物台は、これを直
接駆動するステツピングモータによつて細分化さ
れたステツプ角度をもつて直接駆動されて、正確
且つ迅速に焦点合わせがなされる。 又、この発明において、前記ステツピングモー
タは、その励磁電流が、該ステツピングモータの
第1相及び第2相を90゜位相ずれした略sin波形状
軌跡となるべく段階的に切換えられて、精度の高
いステツプ回転が得られる。 又、この発明において、前記倍率選択装置が、
対物レンズ選択指令信号が入力されたとき、該選
択された対物レンズをセツテイングする際に、最
短回転方向にレボルバが回転されて、対物レンズ
の選択設定時間を短縮する。
[Operation] In this invention, after issuing a command to select one of a plurality of objective lenses, the selected objective lens is set on the optical axis, and the stage is set to the selected objective lens. Setting the focus position and adjusting the brightness of the object to be observed in accordance with the magnification of the selected objective lens are automatically, quickly, and accurately performed. Further, in the present invention, the stage moving device for moving the stage to the focal position of the objective lens moves the stage until it enters a depth of focus area set outside the depth of focus corresponding to the selected objective lens. The stage is moved at high speed during this period, and at a steady speed after entering the near depth of focus area.In other words, the moving speed is reduced from the near depth of focus area before entering the depth of focus to ensure that , and automatic focusing is performed without causing hunting. Further, in the present invention, the document stage is directly driven by a stepping motor that directly drives it with finely divided step angles, so that focusing can be performed accurately and quickly. Further, in the present invention, the stepping motor is configured such that the excitation current thereof is switched stepwise to have a substantially sinusoidal locus in which the first phase and the second phase of the stepping motor are shifted by 90 degrees, thereby improving accuracy. A high step rotation can be obtained. Further, in this invention, the magnification selection device comprises:
When the objective lens selection command signal is input, the revolver is rotated in the shortest rotation direction when setting the selected objective lens, thereby shortening the time for selecting and setting the objective lens.

【実施例】【Example】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第1図乃至第3図に示されるよ
うに、被観察体(図示省略)を載置する載物台1
2と、前記被観察体を光照明するための光源14
と、レボルバ16に配設された複数の対物レンズ
18を含み、前記被観察体からの反射光及び透過
光の少なくとも一方を受けて拡大結像するための
拡大光学系と、接眼レンズ22を含み、前記拡大
光学系にする結像を観祭するための観祭光学系
と、を有してなる顕微鏡10において;前記レボ
ルバ16を回動せるための駆動機構26、選択さ
れた対物レンズ18を前記拡大光学系の光軸に自
動位置合わせするための倍率選択制御回路28、
を備えた倍率選択装置30と;前記観察光学系に
臨み、前記被観察体の拡大結像状態を識別するた
めの焦点検出器32、この焦点検出器32の出力
信号に基づき、前記選択された対物レンズ18の
焦点位置まで、駆動機構34Aにより前記載物台
12をレンズ光軸に沿つて駆動する載物台移動装
置34、を備えた自動焦点調整装置36と;予め
設定された光量設定値に基づき前記光源14の発
光量を調整する光量調整装置38と;観察に先立
ち入力指令される倍率選択信号に基づき、前記倍
率選択装置30、前記自動焦点調整装置36及び
前記光量調整装置38を所定の手順に沿つて自動
的に作動させるための操作卓40と、を設けたも
のである。 前記載物台移動装置34は、前記載物台12に
直結されたステツピングモータ42と、該ステツ
ピングモータ42の静止トルク曲線の安定点の位
置を微小角ずつ段階的に移動させてステツプ角度
を細分化するための複数の励磁相の各相電流の大
きさを、1入力パルス毎に段階的に変化させる励
磁切換装置44と、から構成されている。 又、前記ステツピングモータ42は、1−2相
励磁の4相基本構造とされ、前記励磁切換装置4
4は、前記ステツピングモータ42の第1相及び
第2相を90゜位相ずれした略sin波形状軌跡となる
べく励磁電流を段階的に切換えるように構成され
ている。 前記倍率選択装置30は、第4図に示されるよ
うに、前記レボルバ16に配設された4個の対物
レンズ18の数に対応させて、該レボルバ16の
静止側に取付けられた位置センサ46A〜46D
と、該レボルバ16の回転側に取付けられ、前記
位置センサ46A〜46Dのうちの2個に同時に
検出され得る2個の被検知体48,50と、前記
位置検出センサ46A〜46Dの出力信号から現
在対物レンズを認識すると共に支持された倍率の
対物レンズまでの最短回転方向を特定する回転方
向特定回路(第5図参照)28Aと、を備えてい
る。 第4図の符号62はクリツク機構、64はクリ
ツク機構62に係合されるためレボルバ16に、
対物レンズ18と同数、これに対応して設けられ
た凹部をそれぞれ示す。 前記倍率選択装置30における位置検出器45
の被検知体48、50はマグネツトとされ、又、
位置センサ46A〜46DはホールICとされて
いる。 前記マグネツトたる被検知48,50は前記位
置センサ46A〜46Dの取付け間隔よりも若干
ずらして、且つ、前記クリツク機構62が凹部6
4内に落ち込んだ状態で、2つの位置センサが被
検知体48,50の両方を検出することができる
ようにされている。 前記位置検出器45による対物レンズ18の位
置判別は、第5図に示されるように、位置センサ
46A〜46Dのうちのいずれか2つが前記被検
知体48と50を検出することによつて、行われ
るようになつている。 即ち、2つの位置センサが被検知体48,50
を検出するので、その論理積により現在位置を知
ることができる。 前記倍率選択制御回路28は、前記位置検出器
45の出力信号及び前記操作卓40に設けられた
拡大倍率設定装置82からの倍率選択指令信号が
入力されると共に、これらの信号に基づいて、レ
ボルバ16の現在位置から、拡大倍率設定装置8
2によつて指定された対物レンズ18の位置まで
の最短距離の回転方向の信号を出力する回転方向
特定回路28Aと、この回転方向特定回路28A
の出力信号を記憶するメモリ28Bと、前記拡大
倍率設定装置82からの選択設定信号を記憶する
メモリ28Cと、このメモリ28Cからの出力信
号及び前記位置検出器45からの出力信号を比較
して、両者が一致したとき停止信号を出力するた
めの停止判断回路28Dと、前記メモリ28Bの
出力信号によつて駆動機構26を駆動させると共
に、停止判断回路28Dからの停止信号が入力さ
れたとき、駆動機構26を停止させるための駆動
回路28Eとから構成されている。 ここで、前記倍率選択装置30における駆動機
構26、位置検出器45、自動焦点調整装置36
における焦点検出器32、載物台移動装置34、
光源14は顕微鏡本体10A側に設けられてい
る。 又、前記倍率選択装置30、自動焦点調整装置
36における前記顕微鏡10Aに設けられた部分
以外の部分と、前記光量調整装置38は、顕微鏡
本体10Aとは別体の制御ボツクス10Bに設け
られている。 前記顕微鏡本体10Aには、更に、載物台12
をX軸方向及びY軸方向に駆動するためのX方向
モータ66と、Y方向モータ68と、載物台12
のXY方向の位置を検出するための位置検出器7
0とが設けられている。 又、前記制御ボツクス10Bには、前記以外
に、載物台12のためのXY駆動装置72が設け
られている。 このXY駆動装置72は、中央処理装置74
と、メモリ76と、前記X方向モータ66及びY
方向モータ68を駆動制御するためのX方向駆動
回路78及び及びY方向駆動回路80とを有して
いる。 前記自動焦点調整装置36における駆動機構3
4Aは、前述の如くステツピングモータ42と励
磁切換装置44を備えており、この励磁切換装置
44は、第6図に示されるように、パルス信号を
発生するための発振器44Aと、この発振器44
Aから出力されるパルス列を計数して、256で零
に戻る8bitデータを作るリングカウンタ44B
と、このリングカウンタ44Bからの出力信号に
対応するsin、cosの値を出力するためのROM4
4Cと、このROM44Cからの出力信号をD/
A変換後励磁信号として駆動回路44Gに出力す
るためのD/Aコンバータ44Dと、から構成さ
れている。 又、前記自動焦点調整装置36は、前記焦点検
出器32からの焦点検出信号がインターフエイス
36Aを介して入力され、且つこの入力信号が焦
点位置に対してどの程度のずれがあるか、即ち、
被観察体の画像の鮮明度を検出するビデオ信号評
価部36Bと、このビデオ信号評価部36Bの出
力信号、前記操作卓40における拡大倍率設定装
置82からの設定指令信号がインターフエイス3
6Cを介して入力され、且つ、メモリ36Dから
の信号が入力され、前記駆動機構34Aの励磁切
換装置44を駆動させる中央処理装置36Eと、
を備えている。 ここで、前記載物台移動装置34の、載物台上
限及び下限位置にはリミツトスイツチ34Bが設
けられ、載物台12によつてその上限又は下限位
置で信号が出力され、この信号がインターフエイ
ス36Gを介して前記中央処理装置36Eに入力
されるようになつている。 前記中央処理装置36Eは、第7図に示される
よう、前記ステツピングモータ42のための励磁
切換装置44における発振器から、高速送り用パ
ルス信号を出力して該ステツピングモータ42を
高速送りさせ得る高速駆動指令装置37Aと、拡
大率設定装置32によつて選択された対物レンズ
18の焦点深度に基づき、前記高速送り用パルス
信号より少ない所定のパルス信号数を単位として
出力するべく信号を出力する定量駆動指令装置3
7Bと、前記ビデオ信号評価部36Bによつて、
前記焦点検出器32の検出出力信号から、前記選
択された対物レンズ18の焦点深度範囲に接近し
たことが検出されたとき、前記高速駆動指令装置
37Aから定量駆動指令装置37Bに切換えて、
且つ単位パルス駆動毎に前記焦点検出器32か
ら、ビデオ信号評価部36Bを介して入力される
信号と、メモリ36Dに予め記憶され、選択され
た対物レンズ18の焦点深度とを比較し、ビデオ
信号評価部36Bからの信号が、前記焦点深度の
範囲内に到達するまで前記定量駆動指令装置37
Bを繰返し作動させるための制御回路37Cと、
を備えている。 ここで、前記駆動機構34Aにおけるステツピ
ングモータ42は一般的なステツピングモータと
同様に、1−2相励磁で、1パルス当り0.9゜回転
し、1周期8パルス即ち7.2゜とされているが、励
磁切換装置44は、前記7.2゜を256等分して1パ
ルス当り0.028゜進むように段階的励磁を行うよう
にされている。 従つて、載物台移動装置34の駆動軸のピツチ
が2.4mmとした場合、載物台12の移動量は、1
パルス当り2.4×0.028゜/360゜≒0.19μmとされる。 ここで、前記高速駆動指令装置37A及び定量
駆動指令装置37Bから出力される信号に基づい
て励磁切換装置44の発振器44Aが発振する1
単位のパルス数は、予めメモリ36Dに記憶され
ている対物レンズ18の倍率に対応する焦点深度
に基づき、第8図に示されるようになつている。 即ち、選択された対物レンズ18の焦点深度が
深い場合は、定量駆動指令装置37Bからの指令
に基づいて出力される単位当りのパルス信号数は
大きく、浅い場合は、小さくなるようにされてい
る。 又、高速駆動指令装置37Aからの信号に基づ
く高速送り用のパルス信号は、1秒当りは
22000P/sec即ち1秒当り載物台12の移動距離
が4.18mm/secとなるようにされている。 前記焦点深度と単位パルス数との関係は、第8
図に示されるように、1単位のパルス数nによる
載物台12の送り量が選択された対物レンズ18
の焦点深度よりも小さくなるようにされている。 ここで、前記焦点深度に対応する単位のパルス
数ならびに高速送りにおける単位のパルス数は増
減調整ができるようにされている。 又、前記制御回路37Cは、立上がりから高速
駆動に入るまで及び高速駆動が終了して定量駆動
に切換える際に、2500P/secの過渡速度の指令
信号を前記励磁切換装置44に出力するようにさ
れている。 前記光量調整装置38は、操作卓40の光量設
定装置84からの設定指令信号を記憶すると共
に、拡大倍率設定装置82の設定指令信号がデコ
ーダ38Aを介して入力され、これを記憶するた
めのメモリ38Dと、このメモリ38Bの出力信
号に基づいて光源14の点灯制御を行う光源点灯
制御装置38Cとを備えている。 又、前記光源14は、ランプ14A及び14B
と、ランプ14Aから射出される光を載物台上の
被観察体の上方から照明する反射光源14Cと、
ランプ14Bから射出される光を載物台12上の
被観察体の下方から照明する透過光源14Dとを
備えて構成されている。 前記メモリ38Bは、対物レンズ18の各倍率
に対応したランプ14A及び14Bの光量が予め
記憶されると共に、操作卓40に設けられた光量
設定装置84からの指令信号に基づいて前記光量
の記憶を変更され得るように構成され、且つ、デ
コーダ38Aを介して入力される拡大倍率設定装
置82による選択設定信号に基づいて、該選択さ
れた対物レンズの倍率に対応した光量の信号を光
源点灯制御装置38Cに出力するようにされてい
る。 この光源点灯制御装置38Cは、メモリ38B
からの信号に基づいてランプ14A及びランプ1
4Bの光量を制御するようにされている。 ここで、ランプ14Aとランプ14Bの切換え
即ち反射照明か透過明かの切換えは外部からマニ
ユアルで行うようにする。 次に上記実施例の作用を説明する。 まず、顕微鏡10の載物台12に被観体をセツ
トした後、操作卓40における拡大倍率設定装置
82により所望の拡大倍率を選択する。 該拡大倍率設定装置82によつて、倍率選択設
定指令信号が、倍率選択制御回路28、自動焦点
調整装置36、光量調整装置38及びXY駆動装
置72にそれぞれ出力される。 前記倍率選択制御回路28の回転方向特定回路
28Aは、入力される選択設定指令信号と、位置
検出器45から入力される現在位置での対物レン
ズ18の倍率を比較して、指令された倍率の対物
レンズ18に至る最短距離の回転方向を選択して
これをメモリ28Bを介して駆動回路28Eに出
力する。 一方、停止判断回路28Dは、メモリ28Cを
介して入力される拡大倍率設定装置82からの選
択設定指令信号と、位置検出器45から入力され
る現在位置の信号とを比較して、両者が一致した
とき、即ち所望の倍率の対物レンズ18が観察光
学系の光軸に一致したとき停止信号を駆動回路2
8Eに出力する。 駆動回路28Eは停止判断回路28Dから停止
信号が出力されるまでの間、回転方向特定回路2
8A及びメモリ28Bを介して入力された回転方
向の指令信号に基づいて駆動機構26を回転させ
る。 ここで、対物レンズ18の現在位置は、第4図
に示されるクリツク機構62が凹部64に落ちた
状態で2つの位置センサ46A及び46Dがマグ
ネツトである被検知体48,50を検知し、その
検知信号の論理積により検出される。 又、駆動機構26によつてレボルバ16が回転
され、指定位置のa/2だけ手前の位置で指定位
置に対応した2つの位置センサが被検知体48,
50を検出するが、この場合のa/2のずれは、
慣性等の影響により生ずる停止位置のずれ量と一
致させておく。 又、駆動機構26の停止後に、位置センサ46
A〜46Dの1つからの信号により停止位置を確
認し、該1つの位置センサのみが被検知体48又
は50を検出している場合は、指定位置に応じた
2つの位置センサとの関係から誤差が生じている
方向を判断して修正することができる。 又、2個のマグネツトからなる被検知体48,
50を利用しているので、検出対象の幅を容易に
調整することができる。 拡大倍率設定装置82からの対物レンズ18の
選択設定指令信号は、自動焦点調整装置36にお
ける中央処理装置36Eにインターフエイス36
Cを介して入力される。 この中央処理装置36Eは、予めメモリ36D
に記憶されている情報に基づき、与られた倍率に
対応する定量駆動のパルス数nを選択する。 又、焦点検出器32から得られる画像信号はイ
ンターフエイス36Aを介してビデオ信号評価部
36Bに入力されて、該ビデオ信号評価部36B
は載物台12の焦点位置までの距離に対応した信
号を中央処理装置36Eに出力する。 中央処理装置36Eは、この信号に基づいて、
駆動部36Fに駆動信号を出力する。 即ち、選択された対物レンズ18の倍率に対応
する焦点深度の外側に設定された焦点深度近接域
(第8図参照)に入るまでの間は、制御回路37
Cにより、高速駆動指令装置37Aから、高速駆
動用の信号出力して、駆動部36Fを介して、載
物台移動装置34の駆動機構4Aを駆動する。 駆動部36Fから出力された信号は、駆動機構
34Aにおける励磁切換装置44の発振器44A
に、高速駆動用のパルス信号即ち、第8図に示さ
れる22000P/secの信号を出力させる。 ビデオ信号評価部36Bからの信号が、載物台
10が焦点深度近接域に到達した信号となつたと
きに、制御回路37Cは、第8図に示されるよう
に、駆動部36Fに出力する信号を、高速駆動指
令装置37Aから定量駆動指令装置3Bに切換え
る。 この定量駆動指令装置37Bは、第8図に示さ
れるように、選択された対物レンズ18の倍率に
対応した単位パルスnを出力すべく発振器44A
に指令信号を出力する。 従つて、ステツピングモータ42は定量駆動指
令装置37Bからの出力に対応して、例えば、選
択された倍率が5倍の場合は、第8図より、単位
パルスn=50のパルスを断続的に出力する。 この単位パルスnは、このパルス数に対応する
載物台12の送り量が焦点深度(倍率が5倍の場
合は8μm)よりも小さい9.5μmとされているの
で、1回の単位パルスnによつては、焦点深度の
反対側に行き過ぎたりすることはない。 中央処理装置36Eは、定量駆動指令装置37
Bを介して単位パルスnの1回の発振毎にビデオ
信号評価部36Bからの信号を捉え、載物台12
が焦点深度の範囲に入つたか否かを判断して、該
焦点深度の範囲に入るまで上記過程を繰返し、ス
テツピングモータ42を駆動する。 ここで、前記自動焦点調整装置36は、載物台
12の現在位置から、拡大倍率設定装置82によ
つて対物レンズ18が選択設定された後、直ちに
該対物レンズ18の焦点位置に向けて、載物台1
2を駆動するようにしたものであるが、これは、
例えば、一旦上限又は下限まで載物台12を駆動
して、リミツトスイツチ34Bがオンされて、こ
のリミツトスイツチ34Bのオン信号から載物台
12を所定の焦点位置にまで駆動するようにして
もよい。 ここで、前記ステツピングモータ42の励磁切
換装置44は、該ステツピングモータ2のの安定
点の位置を微小角ずつ段階的に移動させてステツ
プ角度を細分化するための対応する複数の励磁相
の各相電流の大きさを入力パルス毎に段階的に変
化させるようになつているので、該ステツピング
モータ42に直結される駆動機構34Aは、正確
に微小量ずつ載物台12を駆動させることができ
る。 前記拡大倍率設定装置82によつて出力される
対物レンズ18の選択設定指令信号は、デコーダ
38Aを介して光量調整装置38のメモリ38B
に入力される。 このメモリ38Bは、選択された対物レンズ1
8の倍率に対応する光量が予め記憶されていて、
これが光源点灯制御装置38Cに出力されて、該
光源点灯制御装置38Cは、指令された光量信号
に基づいてランプ14A及びランプ14Bの光量
を調整する。 又、前記光量設定装置84には、前記自動焦点
調整装置36における中央処理装置36Eの出力
信号がインターフエイス36Cを介して入力さ
れ、例えば、ビデオ信号評価部36Bからの信号
が、光量過多あるいは光量過少の場合に、光量の
減少及び増大の調整信号をメモリ38Bに出力す
るようにされている。 従つて、光量設定装置34は、自動焦点調整装
置36からの信号あるいは操作者の調整によつ
て、メモリ338Bの記録を変更するように作動
される。 従つて、上記実施例においては、操作卓40に
設けられた拡大倍率設定装置82により、倍率を
選択設定指令すると、該指令信号に基づいて対物
レンズ18が選択してセツトされると共に、載物
台12が自動的に対物レンズ18の焦点位置にま
で被観察体をセツトし、更には、設定された拡大
倍率に対応して光源14の光量が自動的にセツト
される。 しかも、対物レンズ18の選択設定は、設定前
にセツトされている倍率の対物レンズから最短時
間で選択された対物レンズの位置にまでレボルバ
16が回転駆動されて、対物レンズ18の選択の
時間を短縮し、又、自動焦点調整装置36によつ
て、載物台12をハンチングを生じたりすること
なく高速度で、且つ正確に焦点位置に被観察体を
移動させることができる。 従つて、システム全体としては、短時間で効率
良く、且つ正確に顕微鏡10全体をセツトするこ
とができる。 ここで、前記制御ボツクス10Bに設けられた
XY駆動装置72は、操作卓40に設けられた自
動観察設定装置86からの指令信号に基づいて、
載物台12をXY方向に駆動して、所定の位置に
まで移動させるものである。 即ち、XY駆動装置72の中央処理装置74
は、与えられた指令信号に基づき、位置検出器7
0からフイードバツクされる載物台12のXY方
向の位置信号と比較しつつ、XY方向駆動回路7
8及びY方向駆動方向80を介して、ステツピン
グモータからなるX方向モータ66及びY方向モ
ータ68を駆動するものである。 XY駆動装置72におけるメモリ76は、拡大
倍率設定装置82からの倍率選択設定指令信号を
記憶して、その内容を中央処理装置74に出力す
る。 なお、上記実施例は、操作卓40に設けられた
拡大倍率設定装置82によつて対物レンズ18の
倍率を選択設定するようにしたものであるが、こ
れは例えば、操作卓40に、自動観察設定装置8
6を設け、これを操作することによつて全自動で
載物台のXY方向の位置及び対物レンズ18の拡
大倍率設定選択を行うことができる。 即ち、自動観察設定装置86を、載物台12の
XY方向の位置の設定のみならず、拡大倍率選択
設定をも行うようにして、全自動で顕微鏡10の
セツトを行うものである。 又、上記実施例において、倍率選択装置30の
位置センサ46A〜46DはホールIC、被検知
体48,50はマグネツトからそれぞれ構成した
ものであるが、本発明はこれに限定されるもので
なく、要すればレボルバ16における対物レンズ
18の位置を検出できるものであればよい。 又、倍率選択制御回路28は、前記位置センサ
46A〜46D及び被検知体48,50を含んで
構成される位置検出器45の検出信号に基づい
て、選択設定指令信号によつて選択された対物レ
ンズ18の最短回転方向を選択して、これによつ
て駆動機構26を駆動できるものであればよい。 又、前記自動焦点調整装置36は、ビデオ信号
評価部36Bを備え、このビデオ信号評価部36
Bによつて焦点検出器32からの信号を評価して
画像の鮮明度から焦点を自動的に検出できるよう
にしたものであるが、本発明はこれに限定される
ものでなく、自動焦点調整装置36は、選択され
た対物レンズ18の焦点深度範囲及びその焦点深
度近接域に載物台12の位置があるか否かを検出
できるものであればよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, a stage 1 on which an object to be observed (not shown) is placed;
2, and a light source 14 for illuminating the object to be observed.
a magnifying optical system that receives at least one of reflected light and transmitted light from the object to be observed and forms an enlarged image; and an eyepiece lens 22. , a viewing optical system for viewing the image formed by the magnifying optical system; a driving mechanism 26 for rotating the revolver 16; and a viewing optical system for viewing the image formed by the magnifying optical system; a magnification selection control circuit 28 for automatically aligning the optical axis of the magnifying optical system;
a magnification selection device 30 comprising: a focus detector 32 facing the observation optical system and for identifying an enlarged image formation state of the object to be observed; an automatic focus adjustment device 36 including a stage moving device 34 that drives the stage 12 along the lens optical axis by a drive mechanism 34A to the focal position of the objective lens 18; a preset light amount setting value; a light amount adjustment device 38 that adjusts the amount of light emitted from the light source 14 based on; a predetermined control of the magnification selection device 30, the automatic focus adjustment device 36, and the light amount adjustment device 38 based on a magnification selection signal input and commanded prior to observation; The system is equipped with an operation console 40 for automatically operating the system according to the procedure. The document table moving device 34 uses a stepping motor 42 directly connected to the document table 12, and moves the stable point of the static torque curve of the stepping motor 42 step by step by minute angles to adjust the step angle. The excitation switching device 44 changes stepwise the magnitude of each phase current of a plurality of excitation phases for subdividing the excitation phase for each input pulse. Further, the stepping motor 42 has a four-phase basic structure with 1-2 phase excitation, and the excitation switching device 4
4 is configured to switch the excitation current stepwise so that the first and second phases of the stepping motor 42 have a substantially sinusoidal locus with a phase shift of 90 degrees. As shown in FIG. 4, the magnification selection device 30 includes position sensors 46A attached to the stationary side of the revolver 16 in correspondence with the number of four objective lenses 18 disposed on the revolver 16. ~46D
, two detected objects 48 and 50 that are attached to the rotating side of the revolver 16 and can be simultaneously detected by two of the position sensors 46A to 46D, and the output signals of the position detection sensors 46A to 46D. It includes a rotation direction identification circuit (see FIG. 5) 28A that recognizes the current objective lens and specifies the shortest rotation direction to the objective lens of the supported magnification. Reference numeral 62 in FIG. 4 is a click mechanism, and 64 is engaged with the click mechanism 62, so that it is connected to the revolver 16.
The same number of recesses as the objective lens 18 and corresponding recesses are shown. Position detector 45 in the magnification selection device 30
The detected objects 48 and 50 are magnets, and
The position sensors 46A to 46D are Hall ICs. The detected objects 48 and 50, which are magnets, are slightly shifted from the mounting interval of the position sensors 46A to 46D, and the click mechanism 62 is located in the recess 6.
4, the two position sensors are able to detect both the objects 48 and 50. The position of the objective lens 18 is determined by the position detector 45, as shown in FIG. 5, when any two of the position sensors 46A to 46D detect the objects 48 and 50. It is starting to be done. That is, the two position sensors are connected to the detected objects 48 and 50.
, the current position can be determined by the logical product. The magnification selection control circuit 28 receives the output signal of the position detector 45 and the magnification selection command signal from the magnification setting device 82 provided on the operation console 40, and also controls the revolver based on these signals. From the current position of 16, the magnification setting device 8
A rotational direction specifying circuit 28A that outputs a signal indicating the rotational direction of the shortest distance to the position of the objective lens 18 specified by 2, and this rotational direction specifying circuit 28A.
A memory 28B that stores the output signal of , a memory 28C that stores the selection setting signal from the magnification setting device 82, and an output signal from the memory 28C and an output signal from the position detector 45 are compared, A stop judgment circuit 28D outputs a stop signal when the two match, and the drive mechanism 26 is driven by the output signal of the memory 28B, and when the stop signal from the stop judgment circuit 28D is input, the drive mechanism 26 is driven. It also includes a drive circuit 28E for stopping the mechanism 26. Here, the drive mechanism 26, position detector 45, and automatic focus adjustment device 36 in the magnification selection device 30
a focus detector 32, a stage moving device 34,
The light source 14 is provided on the microscope main body 10A side. Further, the magnification selection device 30, the automatic focus adjustment device 36 other than the portion provided in the microscope 10A, and the light amount adjustment device 38 are provided in a control box 10B separate from the microscope main body 10A. . The microscope main body 10A further includes a stage 12.
An X-direction motor 66, a Y-direction motor 68, and a stage 12 for driving the
Position detector 7 for detecting the position in the XY direction of
0 is provided. In addition to the above, the control box 10B is also provided with an XY drive device 72 for the stage 12. This XY drive device 72 is connected to a central processing unit 74.
, a memory 76, the X-direction motor 66 and the Y-direction motor 66;
It has an X-direction drive circuit 78 and a Y-direction drive circuit 80 for driving and controlling the direction motor 68. Drive mechanism 3 in the automatic focus adjustment device 36
4A includes a stepping motor 42 and an excitation switching device 44 as described above, and this excitation switching device 44 includes an oscillator 44A for generating a pulse signal and an oscillator 44, as shown in FIG.
Ring counter 44B that counts the pulse train output from A and creates 8-bit data that returns to zero at 256.
and a ROM 4 for outputting sin and cos values corresponding to the output signal from the ring counter 44B.
4C and the output signal from this ROM44C to D/
It is composed of a D/A converter 44D for outputting an A-converted excitation signal to a drive circuit 44G. Further, the automatic focus adjustment device 36 receives a focus detection signal from the focus detector 32 via an interface 36A, and determines how much deviation this input signal has with respect to the focus position, that is,
A video signal evaluation section 36B that detects the sharpness of the image of the object to be observed, an output signal of this video signal evaluation section 36B, and a setting command signal from the magnification setting device 82 on the console 40 are transmitted to the interface 3.
6C, a central processing unit 36E receives a signal from the memory 36D, and drives the excitation switching device 44 of the drive mechanism 34A;
It is equipped with Here, a limit switch 34B is provided at the upper and lower limit positions of the table moving device 34, and a signal is output by the table 12 at the upper or lower limit position, and this signal is sent to the interface. 36G to the central processing unit 36E. As shown in FIG. 7, the central processing unit 36E can cause the stepping motor 42 to move at high speed by outputting a high-speed feed pulse signal from an oscillator in the excitation switching device 44 for the stepping motor 42. Based on the focal depth of the objective lens 18 selected by the high-speed drive command device 37A and the magnification setting device 32, a signal is output in units of a predetermined number of pulse signals smaller than the high-speed feed pulse signal. Fixed amount drive command device 3
7B and the video signal evaluation section 36B,
When it is detected from the detection output signal of the focus detector 32 that the focal depth range of the selected objective lens 18 is approached, the high-speed drive command device 37A is switched to the quantitative drive command device 37B,
In addition, the signal input from the focus detector 32 via the video signal evaluation unit 36B is compared with the depth of focus of the selected objective lens 18 stored in advance in the memory 36D for each unit pulse drive, and the video signal is The quantitative drive command device 37 until the signal from the evaluation section 36B reaches within the range of the depth of focus.
A control circuit 37C for repeatedly operating B;
It is equipped with Here, the stepping motor 42 in the drive mechanism 34A is 1-2 phase excitation, rotates 0.9 degrees per pulse, and has one cycle of 8 pulses, or 7.2 degrees, like a general stepping motor. The excitation switching device 44 is configured to perform stepwise excitation such that the 7.2° is divided into 256 equal parts and the excitation is advanced by 0.028° per pulse. Therefore, if the pitch of the drive shaft of the stage moving device 34 is 2.4 mm, the amount of movement of the stage 12 is 1.
2.4×0.028°/360°≒0.19 μm per pulse. Here, the oscillator 44A of the excitation switching device 44 oscillates based on the signals output from the high-speed drive command device 37A and the quantitative drive command device 37B.
The number of pulses per unit is based on the depth of focus corresponding to the magnification of the objective lens 18, which is stored in advance in the memory 36D, as shown in FIG. That is, when the depth of focus of the selected objective lens 18 is deep, the number of pulse signals per unit output based on the command from the quantitative drive command device 37B is large, and when the depth of focus is shallow, the number of pulse signals is small. . In addition, the pulse signal for high-speed feeding based on the signal from the high-speed drive command device 37A is
The moving distance of the stage 12 per second is 22000P/sec, ie, 4.18 mm/sec. The relationship between the depth of focus and the number of unit pulses is as follows:
As shown in the figure, the objective lens 18 has the feed amount of the stage 12 selected by the number n of pulses per unit.
depth of focus. Here, the number of pulses per unit corresponding to the depth of focus and the number of pulses per unit in high-speed feed can be adjusted to increase or decrease. Further, the control circuit 37C is configured to output a command signal for a transient speed of 2500 P/sec to the excitation switching device 44 from the start to high-speed drive and when switching to constant drive after high-speed drive ends. ing. The light amount adjusting device 38 stores the setting command signal from the light amount setting device 84 of the operation console 40, and also has a memory for storing the setting command signal from the enlargement magnification setting device 82, which is input via the decoder 38A. 38D, and a light source lighting control device 38C that controls lighting of the light source 14 based on the output signal of the memory 38B. Further, the light source 14 includes lamps 14A and 14B.
and a reflected light source 14C that illuminates the object to be observed on the stage with the light emitted from the lamp 14A from above.
It is configured to include a transmitted light source 14D that illuminates the object to be observed on the stage 12 from below with light emitted from the lamp 14B. The memory 38B stores in advance the light amount of the lamps 14A and 14B corresponding to each magnification of the objective lens 18, and stores the light amount based on a command signal from a light amount setting device 84 provided on the console 40. Based on a selection setting signal from the magnification setting device 82, which is configured to be changeable and input via the decoder 38A, the light source lighting control device sends a light amount signal corresponding to the selected magnification of the objective lens. It is designed to output to 38C. This light source lighting control device 38C has a memory 38B.
lamp 14A and lamp 1 based on the signal from
The amount of light of 4B is controlled. Here, switching between the lamps 14A and 14B, that is, switching between reflected illumination and transmitted illumination, is manually performed from the outside. Next, the operation of the above embodiment will be explained. First, after setting an object on the stage 12 of the microscope 10, a desired magnification is selected using the magnification setting device 82 on the console 40. The magnification setting device 82 outputs a magnification selection setting command signal to the magnification selection control circuit 28, automatic focus adjustment device 36, light amount adjustment device 38, and XY drive device 72, respectively. The rotation direction specifying circuit 28A of the magnification selection control circuit 28 compares the input selection setting command signal with the magnification of the objective lens 18 at the current position input from the position detector 45, and determines the commanded magnification. The rotation direction with the shortest distance to the objective lens 18 is selected and outputted to the drive circuit 28E via the memory 28B. On the other hand, the stop judgment circuit 28D compares the selection setting command signal from the magnification setting device 82 inputted via the memory 28C with the current position signal inputted from the position detector 45, and determines whether the two match. In other words, when the objective lens 18 with the desired magnification coincides with the optical axis of the observation optical system, a stop signal is sent to the drive circuit 2.
Output to 8E. The drive circuit 28E uses the rotation direction identification circuit 2 until a stop signal is output from the stop judgment circuit 28D.
The drive mechanism 26 is rotated based on a rotational direction command signal inputted via the drive unit 8A and the memory 28B. Here, the current position of the objective lens 18 is determined when the two position sensors 46A and 46D detect the detected objects 48 and 50, which are magnets, with the click mechanism 62 falling into the recess 64 as shown in FIG. Detection is performed by logical product of detection signals. Further, the revolver 16 is rotated by the drive mechanism 26, and two position sensors corresponding to the designated position are placed a/2 in front of the designated position to detect the detected object 48,
50 is detected, but the deviation of a/2 in this case is
It should match the amount of deviation of the stop position caused by the influence of inertia, etc. Further, after the drive mechanism 26 is stopped, the position sensor 46
The stop position is confirmed by the signal from one of A to 46D, and if only that one position sensor detects the detected object 48 or 50, check the position based on the relationship with the two position sensors corresponding to the specified position. The direction in which the error is occurring can be determined and corrected. In addition, a detected object 48 consisting of two magnets,
50, the width of the detection target can be easily adjusted. The selection setting command signal for the objective lens 18 from the magnification setting device 82 is sent to the central processing device 36E in the automatic focus adjustment device 36 via the interface 36.
It is input via C. This central processing unit 36E has a memory 36D in advance.
Based on the information stored in , the number n of pulses for quantitative driving corresponding to the given magnification is selected. Further, the image signal obtained from the focus detector 32 is input to the video signal evaluation section 36B via the interface 36A.
outputs a signal corresponding to the distance to the focal position of the stage 12 to the central processing unit 36E. Based on this signal, the central processing unit 36E
A drive signal is output to the drive section 36F. That is, the control circuit 37 does not operate until the depth of focus reaches the near depth of focus range (see FIG. 8) set outside the depth of focus corresponding to the magnification of the selected objective lens 18.
C, the high-speed drive command device 37A outputs a signal for high-speed drive, and drives the drive mechanism 4A of the stage moving device 34 via the drive section 36F. The signal output from the drive unit 36F is transmitted to the oscillator 44A of the excitation switching device 44 in the drive mechanism 34A.
Then, a pulse signal for high-speed driving, that is, a signal of 22000 P/sec shown in FIG. 8 is output. When the signal from the video signal evaluation unit 36B becomes a signal indicating that the stage 10 has reached the near depth of focus region, the control circuit 37C outputs a signal to the drive unit 36F as shown in FIG. is switched from the high-speed drive command device 37A to the quantitative drive command device 3B. As shown in FIG. 8, this quantitative drive command device 37B uses an oscillator 44A to output a unit pulse n corresponding to the magnification of the selected objective lens 18.
Outputs a command signal to. Therefore, in response to the output from the quantitative drive command device 37B, for example, if the selected magnification is 5 times, the stepping motor 42 intermittently outputs pulses of unit pulse n=50 as shown in FIG. Output. This unit pulse n is 9.5 μm, which is smaller than the depth of focus (8 μm when the magnification is 5 times), so the feed amount of the stage 12 corresponding to this number of pulses is 9.5 μm. Therefore, it will not go too far to the other side of the depth of focus. The central processing unit 36E is a quantitative drive command device 37.
The signal from the video signal evaluation unit 36B is captured via the video signal evaluation unit 36B for each oscillation of the unit pulse n, and
It is determined whether or not the depth of focus is within the range of the depth of focus, and the above process is repeated until the depth of focus is within the range of the depth of focus, and the stepping motor 42 is driven. Here, the automatic focus adjustment device 36 immediately moves from the current position of the stage 12 to the focal position of the objective lens 18 after the objective lens 18 is selected and set by the magnification setting device 82. Loading table 1
2, which drives the
For example, the stage 12 may be once driven to the upper limit or the lower limit, the limit switch 34B is turned on, and the stage 12 is driven to a predetermined focal position based on the ON signal of the limit switch 34B. Here, the excitation switching device 44 of the stepping motor 42 is configured to move the stable point position of the stepping motor 2 step by step by minute angles to subdivide the step angle by selecting a plurality of corresponding excitation phases. Since the magnitude of each phase current is changed stepwise for each input pulse, the drive mechanism 34A directly connected to the stepping motor 42 accurately drives the stage 12 by minute amounts. be able to. The selection setting command signal for the objective lens 18 output by the magnification setting device 82 is sent to the memory 38B of the light amount adjustment device 38 via the decoder 38A.
is input. This memory 38B stores the selected objective lens 1.
The amount of light corresponding to the magnification of 8 is stored in advance,
This is output to the light source lighting control device 38C, and the light source lighting control device 38C adjusts the light amount of the lamps 14A and 14B based on the instructed light amount signal. Further, the output signal of the central processing unit 36E in the automatic focus adjustment device 36 is input to the light amount setting device 84 via the interface 36C, and for example, a signal from the video signal evaluation section 36B indicates that the amount of light is excessive or the amount of light is too high. If the amount of light is too low, an adjustment signal for decreasing or increasing the amount of light is output to the memory 38B. Therefore, the light amount setting device 34 is operated to change the record in the memory 338B by a signal from the automatic focus adjustment device 36 or an operator adjustment. Therefore, in the above embodiment, when a magnification setting device 82 provided on the console 40 issues a command to select and set a magnification, the objective lens 18 is selected and set based on the command signal, and the object is The stand 12 automatically sets the object to be observed to the focal position of the objective lens 18, and furthermore, the light amount of the light source 14 is automatically set in accordance with the set magnification. Furthermore, when setting the selection of the objective lens 18, the revolver 16 is rotationally driven from the objective lens of the magnification set before setting to the position of the objective lens selected in the shortest time. Furthermore, the automatic focus adjustment device 36 allows the object to be observed to be moved to the focal position at high speed and accurately without causing any hunting of the stage 12. Therefore, as a whole system, the entire microscope 10 can be set efficiently and accurately in a short time. Here, the control box provided in the control box 10B is
The XY drive device 72 operates based on a command signal from an automatic observation setting device 86 provided on the operation console 40.
The stage 12 is driven in the XY directions to move it to a predetermined position. That is, the central processing unit 74 of the XY drive device 72
is the position detector 7 based on the given command signal.
The XY direction drive circuit 7
8 and Y-direction driving direction 80, an X-direction motor 66 and a Y-direction motor 68, each of which is a stepping motor, are driven. The memory 76 in the XY drive device 72 stores the magnification selection setting command signal from the enlargement magnification setting device 82 and outputs the contents to the central processing unit 74. In the above embodiment, the magnification of the objective lens 18 is selectively set using the magnification setting device 82 provided on the operation console 40. Setting device 8
6, and by operating this, the position of the stage in the X and Y directions and the magnification setting selection of the objective lens 18 can be performed fully automatically. That is, the automatic observation setting device 86 is
The microscope 10 is fully automatically set by not only setting the position in the XY directions but also setting the magnification selection. Further, in the above embodiment, the position sensors 46A to 46D of the magnification selection device 30 are constructed from Hall ICs, and the detected objects 48 and 50 are constructed from magnets, but the present invention is not limited to this. If necessary, any device that can detect the position of the objective lens 18 in the revolver 16 may be used. Further, the magnification selection control circuit 28 selects the objective selected by the selection setting command signal based on the detection signal of the position detector 45 which includes the position sensors 46A to 46D and the detected objects 48 and 50. It is sufficient if the shortest rotation direction of the lens 18 can be selected and the drive mechanism 26 can be driven accordingly. Further, the automatic focus adjustment device 36 includes a video signal evaluation section 36B, and the video signal evaluation section 36
Although the signal from the focus detector 32 is evaluated by B and the focus can be automatically detected from the sharpness of the image, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. The device 36 may be any device that can detect whether or not the stage 12 is located within the depth of focus range of the selected objective lens 18 and the range close to the depth of focus.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、上記のように構成したので、短時間
で効率良く且つ正確に顕微鏡の自動設定を行うこ
とができるという優れた効果を有する。
Since the present invention is configured as described above, it has an excellent effect in that automatic settings of the microscope can be performed efficiently and accurately in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る顕微鏡の実施例を示す側
面図、第2図は同正面図、第3図は同実施例にお
ける制御回路を示すブロツク図、第4図は同実施
例における位置検出器を示す平面図、第5図は同
位置検出器の位置センサの出力信号とレボルバの
回転角度との関係を示す線図、第6図は前記実施
例における載物台移動装置の駆動機構を示すブロ
ツク図、第7図は同実施例の自動焦点調整装置に
おける中央処理装置を示すブロツク図、第8図は
同実施例における自動焦点調整装置の中央処理装
置による載物台駆動機構の制御過程を示す線図で
ある。 10……顕微鏡、10A……顕微鏡本体、12
……載物台、14……光源、16……レボルバ、
18……対物レンズ、20……拡大光学系、22
……接眼レンズ、24……観察光学系計、26…
…駆動機構、28……倍率選択制御回路、30…
…倍率選択装置、32……焦点検出器、34……
載物台移動装置、34A……駆動機構、36……
自動焦点調整装置、38……光量調整装置、40
……操作卓、42……ステツピングモータ、44
……励磁切換装置、45……位置検出器、46A
〜46D……位置センサ、48,50……被検知
体、60……回転方向特定回路。
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the microscope according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the same, FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit in the same embodiment, and FIG. 4 is a position detection diagram in the same embodiment. 5 is a diagram showing the relationship between the output signal of the position sensor of the same position detector and the rotation angle of the revolver, and FIG. 6 is a diagram showing the drive mechanism of the stage moving device in the above embodiment. 7 is a block diagram showing the central processing unit in the automatic focus adjustment device of the same embodiment, and FIG. 8 is a control process of the stage drive mechanism by the central processing unit of the automatic focus adjustment device in the same embodiment. FIG. 10...Microscope, 10A...Microscope body, 12
...Product stand, 14...Light source, 16...Revolver,
18... Objective lens, 20... Magnifying optical system, 22
...Eyepiece, 24...Observation optical system meter, 26...
...Drive mechanism, 28...Magnification selection control circuit, 30...
...Magnification selection device, 32... Focus detector, 34...
Stage moving device, 34A... Drive mechanism, 36...
Automatic focus adjustment device, 38...Light amount adjustment device, 40
...Operation console, 42...Stepping motor, 44
...Excitation switching device, 45...Position detector, 46A
~46D...Position sensor, 48, 50...Detected object, 60...Rotation direction identification circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被観察体を載置する載物台と、前記被観察体
を光照明するための光源と、レボルバに配設され
た複数の対物レンズを含み、前記被観察体からの
反射光及び透過光の少なくとも一方を受けて拡大
結像するための拡大光学系と、接眼レンズを含
み、前記拡大光学系による結像観察するための観
察光学系と、を有してなる顕微鏡において; 前記レボルバを回動させるための駆動機構、こ
の駆動機構により前記レボルバを駆動して選択さ
れた対物レンズを前記拡大光学系の光軸に自動位
置合わせするための倍率選択制御回路、を備えた
倍率選択装置と; 前記観察光学系に臨み、前記被観察体の拡大結
像状態を識別するための焦点検出器、この焦点検
出器の出力信号に基づき、前記選択された対物レ
ンズに対応する焦点深度の外側に設定された焦点
深度近接域に入るまでの間は高速で、該焦点深度
近接域に入つた後は定常速度に切換えて、且つ、
該定常速度は、対物レンズの倍率が小さいとき程
速くして、焦点位置まで、駆動機構により前記載
物台をレンズ光軸に沿つて駆動する載物台移動装
置、を備えた自動焦点調整装置と; 予め設定された光量設定値に基づき前記光源の
発光量を選択された対物レンズの倍率に対応して
調整する光量調整装置と; 観察に先立ち入力指令される対物レンズの倍率
選択信号に基づき、前記倍率選択装置、前記自動
焦点調整装置及び前記光量調整装置を所定の手順
に沿つて自動的に作動させるための操作卓と、を
設けたことを特徴とする顕微鏡。 2 前記載物台移動装置は、前記載物台に直結さ
れたステツピングモータと、該ステツピングモー
タの静止トルク曲線の安定点の位置を微小角ずつ
段階的に移動させてステツプ角度を細分化するた
めの複数の励磁相の各相電流の大きさを、入力パ
ルス毎に段階的に変化させる励磁切換装置と、を
有してなる特許請求の範囲第1項記載の顕微鏡。 3 前記ステツピングモータは、1−2相励磁の
4相基本構造とされ、前記励磁切換装置は、前記
ステツピングモータの第1相及び第2相を90゜位
相ずれした略sin波形状軌跡となるべく励磁電流
を段階的に切換えるように構成された特許請求の
範囲第2項記載の顕微鏡。 4 前記倍率選択装置は、前記レボルバに配設さ
れた複数の対物レンズの数に対応させて該レボル
バの静止側に取付けられた複数の位置センサと、
該レボルバの回転側に取付けられ、前記位置セン
サのうちの2個に同時に検出され得る2個の被検
知体と、前記位置検出センサの出力信号から現在
対物レンズを認識すると共に支持された倍率の対
物レンズまでの最短回転方向を特定する回転方向
特定回路と、を有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項、第2項又は第3項記載の顕微鏡。
[Scope of Claims] 1. Includes a stage for placing an object to be observed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses disposed in a revolver, A microscope comprising: an enlarging optical system for receiving at least one of reflected light and transmitted light and forming an enlarged image; and an observation optical system including an eyepiece and for observing the image formed by the enlarging optical system. comprising: a drive mechanism for rotating the revolver; and a magnification selection control circuit for automatically aligning the selected objective lens with the optical axis of the magnifying optical system by driving the revolver using the drive mechanism. a magnification selection device; a focus detector facing the observation optical system and for identifying an enlarged image formation state of the object to be observed; a magnification selection device that corresponds to the selected objective lens based on an output signal of the focus detector; The speed is high until entering the near depth of focus range set outside the depth of focus, and after entering the near range of focus depth, the speed is switched to steady speed, and
The steady speed is increased as the magnification of the objective lens is small, and the stage moving device drives the stage along the optical axis of the lens by a drive mechanism to the focal position. and; a light amount adjustment device that adjusts the amount of light emitted from the light source in accordance with the magnification of the selected objective lens based on a preset light amount setting value; , an operation console for automatically operating the magnification selection device, the automatic focus adjustment device, and the light amount adjustment device according to a predetermined procedure. 2. The document table moving device has a stepping motor directly connected to the document table, and moves the stable point position of the static torque curve of the stepping motor step by step by minute angles to subdivide the step angle. 2. The microscope according to claim 1, further comprising an excitation switching device that changes stepwise the magnitude of each phase current of a plurality of excitation phases for each input pulse. 3. The stepping motor has a four-phase basic structure with 1-2 phase excitation, and the excitation switching device has a substantially sinusoidal locus with a 90° phase shift between the first and second phases of the stepping motor. 3. The microscope according to claim 2, wherein the excitation current is preferably switched stepwise. 4. The magnification selection device includes a plurality of position sensors attached to the stationary side of the revolver in correspondence with the number of objective lenses disposed on the revolver;
Two detected objects are attached to the rotating side of the revolver and can be simultaneously detected by two of the position sensors, and the current objective lens is recognized from the output signal of the position detection sensor and the supported magnification is determined. 3. The microscope according to claim 1, 2, or 3, further comprising a rotation direction specifying circuit for specifying the shortest rotation direction to the objective lens.
JP11353585A 1985-05-27 1985-05-27 Microscope Granted JPS61270719A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11353585A JPS61270719A (en) 1985-05-27 1985-05-27 Microscope
US06/867,143 US4725720A (en) 1985-05-27 1986-05-27 Microscope with auto focus and light adjusting means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11353585A JPS61270719A (en) 1985-05-27 1985-05-27 Microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61270719A JPS61270719A (en) 1986-12-01
JPH055328B2 true JPH055328B2 (en) 1993-01-22

Family

ID=14614783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11353585A Granted JPS61270719A (en) 1985-05-27 1985-05-27 Microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61270719A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8721878D0 (en) * 1987-09-17 1987-10-21 Buxton Micrarium Ltd Microscope viewing arrangements
JPH0816736B2 (en) * 1989-07-05 1996-02-21 株式会社ミツトヨ Microscope and its operating method
JP3351115B2 (en) * 1994-08-05 2002-11-25 株式会社ニコン Rotating revolver control device for microscope
JP4560900B2 (en) * 2000-06-19 2010-10-13 ソニー株式会社 Inspection device
CN104094150B (en) * 2012-01-24 2015-09-30 富士胶片株式会社 Lens assembly, lens driving method, filming apparatus and filming apparatus main body

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59177508A (en) * 1983-03-29 1984-10-08 Olympus Optical Co Ltd Microscope provided with automatic focusing device
JPS59182409A (en) * 1983-04-01 1984-10-17 Hitachi Denshi Syst Service Kk Automatic focusing device of microscope

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59177508A (en) * 1983-03-29 1984-10-08 Olympus Optical Co Ltd Microscope provided with automatic focusing device
JPS59182409A (en) * 1983-04-01 1984-10-17 Hitachi Denshi Syst Service Kk Automatic focusing device of microscope

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61270719A (en) 1986-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4725720A (en) Microscope with auto focus and light adjusting means
CN107346059B (en) Variable focal length imaging system
JPH09304685A (en) Autofocusing device
JPS62168125A (en) Apparatus and method for lighting object for vision system
JPH02118609A (en) Automatically focusing method and apparatus for microscope
JP2002196249A (en) Method and device for controlling beam in scanning microscope
JPS58181005A (en) Automatically focusing and measuring apparatus and method
JP2003098437A (en) Scanning microscope and method for scanning target
JPH1096848A (en) Automatic focus detecting device
EP1245924B1 (en) Surveying instrument and a method for drive control thereof
JPH055328B2 (en)
JP4910382B2 (en) microscope
JPS61270715A (en) Device for driving slide glass of microscope
JP2008046362A (en) Optical device
JPS6266215A (en) Automatic driving type optical equipment
US6061120A (en) Infrared microscope
JP2001201694A (en) Microscopic device
JP2637329B2 (en) Hardness measuring device
JP4157195B2 (en) Revolver interlocking lighting control device
JP2001027729A (en) Microscope
JP3353923B2 (en) Aperture control device
JP2694082B2 (en) Projector
JP3559474B2 (en) Surveying instrument
JP2002131652A (en) Stereomicroscope
JP2003084208A (en) Microscope device